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中国海洋大学合作最新Nature

2023/9/28 9:35:53  阅读:48 发布者:

强热带气旋(TCs)通常在秋季达到峰值,对生命和财产具有破坏性影响,因此确定强热带气旋是否可能发生任何变化至关重要。

2023927日,中国海洋大学宋丰飞及南方科技大学余锡平共同通讯在Nature在线发表题为“Seasonal advance of intense tropical cyclones in a warming climate”的研究论文,该研究发现自20世纪80年代以来,在大多数热带海洋中,强烈的TCs出现了显著的季节性推进,北半球和南半球的早移率分别为每103.7天和3.2天。

TCs的季节性推进与快速强化事件的季节性推进密切相关,有利的海洋条件较早出现有利于快速强化事件的季节性推进。利用多个全球气候模式、大整体和个别强迫实验的模拟,可以探测到有利海洋条件的早期出现,并且主要是由温室气体强迫驱动的。强TCs的季节性推进将增加与其他极端降雨事件相交的可能性,这些极端降雨事件通常在夏季达到峰值,从而导致不成比例的影响。

热带气旋是世界上最具破坏性的自然灾害之一。了解响应全球变暖的TC活动的潜在变化对于TC相关的灾害预防非常重要。人类活动造成的全球变暖估计比工业化前水平高约1.0℃,其中大部分变暖发生在20世纪中期以后。这种变暖可能已经影响了全球范围内的TC活动。尽管全球TCs年数量的变化存在争议,但已经注意到全球强烈TCs的数量呈增加趋势,并且已经投入了大量努力来减少数据质量问题的不确定性。近几十年来,在大多数海洋盆地中观测到TC活动地点的向极地迁移,在北太平洋西部盆地尤其强烈,这与TC季节性的变化有关。最近的一项研究发现,在与春季海洋变暖相关的北大西洋盆地,就初始形成日期而言,TC季节开始时间较早,但大西洋累积气旋能量达到10%50%90%阈值的日期没有季节性变化。总的来说,检测和归因TCs活动的变化是TCs研究的重中之重。

造成最大威胁的强台风(终生最大风速大于110 kt的台风)需要特别注意。大多数地区缺乏对强烈台风的抵御能力,这种台风可能通过破坏性大风、风暴潮、强降水和内陆洪水造成许多人死亡和财产损失。由于这些原因,了解强TC特征的变化至关重要。尽管高分辨率气候模式捕捉强烈的TCs仍然具有挑战性,但统计分析表明,与其他类型的TC相比,强烈的TC可能更容易受到人为变暖的影响。在气候变暖的情况下,强TCs的许多特征的变化(例如,编号、强度和寿命)得到了很好的研究;然而,人们对强烈TCs的季节周期变化知之甚少。

观测到强TC数的季节周期变化(图源自Nature

一般来说,强烈的TCs在秋季比夏季更频繁地发生,因为它们需要来自海洋的足够热量来发展。强TCs的季节周期滞后于其他高影响天气事件(例如,夏季风系统产生的极端降雨事件),后者通常在夏季达到峰值,主要由太阳辐射驱动的大气能量的季节周期决定。最近,强烈TCs和其他高影响天气事件的复合危害引起了越来越多的关注。复合危害的破坏性影响远远超出了其中任何一个单独的事件。它们可以引发与多个天气系统相关的大量内陆降雨和洪水,造成电力和运输系统的大规模故障,使应急响应变得紧张,并耗尽灾害准备资源。由于强烈TCs和其他高影响天气事件的首选发生时间通常相差一个季节,因此通常认为它们同时发生的可能性很小。

该研究确定了近几十年来在两个半球观测到的强烈TCs的季节性推进。强TCs发生时间的中位数在北半球和北半球表现出显著的早发趋势,发生率分别为每103.7天和3.2天。无论如何估计线性趋势,无论是否使用不同来源的数据,所得结果都是一致的,从而保证了该现象的稳健性。有趣的是,整体TC没有观察到显着变化。强烈TC和不太强烈的TC之间变化的差异在很大程度上可以通过RI事件的季节性发生早期变化来解释,这被认为是区分强烈TC和强度较低的TC的关键过程。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06544-0

转自:iNature”微信公众号

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